电控多点顺序喷射气体发动机的研制开发

论文摘要

本文主要研究了一种电控多点顺序喷射气体发动机的研制开发。根据国内外的相关文献资料,阐述了气体发动机的现状与发展、各种气体发动机的优缺点及应用。通过理论分析、计算机模拟计算与样机试验开发相结合的方法对电控多点顺序喷射气体发动机的研制开发作了较为详细、深入的研究。利用AVL的一维热力学计算boost软件,将发动机的进气、增压、中冷、燃气喷射、燃烧、排放等整个燃烧系统作为热力学计算的对象,分别分析了增压匹配、燃气喷射压力、燃气喷射时刻、点火提前角、空燃比等不同结构及参数对发动机的功率、扭矩、油耗、排温、排放等的影响。通过理论分析与计算机模拟计算相结合的方法选择适合的参数,指导发动机的设计,并通过样机试验检验计算结果。根据A12V190PZL型柴油机的结构特点,确定在原柴油机机上进行天然气机改造的方案,根据计算结果确定增压器、中冷器、空气进气系统、燃气进气系统、压缩比、进气道结构、发动机电子控制系统、电子点火系统等进行详细设计,通过试验确定点火提前角、燃气喷射压力和喷射时刻、空然比控制等。最后给出A12V190PZLCT天然气机台架性能试验结果,分析天然气发动机机天然气喷射压力、天然气喷射时刻、空燃比、点火提前角等对发动机性能的变化。通过台架性能试验说明顺序喷射多点顺序喷射方式是迄今为止最先进的混合气控制方式,可实现对每一缸的定时定量供气,可以减轻和消除由于气门重叠造成的天然气直接逸出而导致HC排放增加和燃气浪费,易于实现定时定量供气和层状进气,根据发动机转速和负荷,更准确地控制空燃比,进一步提高发动机的经济性及改善排放特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 课题的意义
• 1.2 当前气体燃料发动机技术
• 1.2.1 缸外混合、火花点火
• 1.2.2 缸外混合、柴油点燃
• 1.2.3 缸内喷射、火花点火
• 1.2.4 缸内喷射、柴油引燃
• 1.2.5 缸外和缸内喷射，压缩自燃
• 1.3 济柴A12V190ZL型柴油机介绍
• 第二章 天然气发动机方案设计
• 2.1 空气进气系统
• 2.2 燃气进气系统
• 2.2.1 减压阀
• 2.2.2 电磁喷射阀
• 2.3 燃烧系统设计
• 2.3.1 压缩比的确定
• 2.3.2 燃烧室结构的确定
• 2.3.3 进气道涡流比的确定
• 2.3.4 配气定时
• 2.4 点火系统
• 2.4.1 火花塞
• 2.4.2 电控点火系统
• 2.5 控制系统的设计
• 第三章 天然气发动机仿真计算
• 3.1 计算公式及来源
• 3.1.1 气缸
• 3.1.2 涡轮增压器
• 3.1.3 中冷器
• 3.1.4 进（排）气管
• 3.2 仿真计算模型及计算结果
• 3.2.1 主要设计参数和设计目标
• 3.2.2 计算模型
• 3.2.3 输入数据和基本假定
• 3.2.4 计算结果
• 第四章 试验过程
• 4.1 工作过程测试
• 4.1.1 测量参数及试验程序
• 4.1.2 测试结果
• 4.1.3 结论
• 4.2 排放试验
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 引用标准
• 4.2.3 试验程序和方法
• 4.2.4 试验结果
• 4.2.5 结论
• 4.3 压差试验
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 测量方法及数据
• 4.3.3 测试结果
• 4.3.4 结论
• 4.4 试验总结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 学位论文评阅及答辩情况表